Het onderzoeksdocument waarin de technische en ontwerpvereisten worden beschreven om 13 jaar geleden werd het eerste gedistribueerde, ongecensureerde, elektronische digitale geldsysteem tot leven gebracht. Het Bitcoin-witboek publiceerde de lang gezochte oplossing voor het probleem van dubbele uitgaven van alle eerdere pogingen om digitale contant geld.
In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, was de uitvinding van Bitcoin door Satoshi Nakamoto echter niet bepaald een ongekende constructie. De zoektocht naar digitaal geld begon vele jaren voordat het Bitcoin-witboek werd gepubliceerd, en Bitcoin wordt nauwkeuriger gezien als het hoogtepunt van tientallen jaren van onderzoek en ontwikkeling. Satoshi paste op briljante wijze enkele tweaks toe en puzzelde het allemaal samen om het Bitcoin-netwerk en zijn consensusprotocol te bedenken.
Bitcoin wonderbaarlijk voegt samen digitale handtekeningen, bewijs van werk, cryptografie met openbare sleutels, hash-functies, tijdstempels, blokbeloningen, transactiekosten, aanpassing van de moeilijkheidsgraad van mijnen, Merkle Trees en het concept van een peer-to-peer netwerk gerund door onafhankelijke knooppunten. Door deze unieke constructie kon het probleem van dubbele uitgaven worden opgelost en ontstond de gezondste vorm van geld die ooit is gecreëerd.
Elk van deze stukken is gebaseerd op eerdere kennis. Het witboek citeerde acht van dergelijke eerdere ontwikkelingen, wat erop duidt hoe de pseudonieme uitvinder tot de vereisten voor het maken van Bitcoin kwam.
The Pieces of The Bitcoin Puzzle
De eerste referentie is”b-money”, waar Wei Dai onderzoekt hoe samenwerking mogelijk zou kunnen zijn zonder regeringen en vertrouwde entiteiten.
“Een gemeenschap wordt bepaald door de samenwerking van haar deelnemers, en efficiënte samenwerking vereist een ruilmiddel (geld) en een manier om contracten af te dwingen”, schreef Dai. “Traditioneel worden deze diensten geleverd door de overheid of door de overheid gesponsorde instellingen en alleen aan rechtspersonen. In dit artikel beschrijf ik een protocol waarmee deze diensten kunnen worden geleverd aan en door niet-traceerbare entiteiten.”
De drie daaropvolgende verwijzingen in de paper gaan allemaal over tijdstempels, wat centraal staat in het functioneren van het Bitcoin-netwerk en zijn geordende geschiedenis van blokken en essentieel om het probleem van dubbele uitgaven te helpen oplossen. Bovendien bewijst tijdstempeling het bestaan van gegevens op een specifiek tijdstip.
De tweede referentie is”Ontwerp van een veilige tijdstempelservice met minimale vertrouwensvereisten“door H. Massias, XS Avila, en J.-J. Quisquater. Wederom een paper waarin wordt onderzocht hoe de vertrouwensvereisten in systemen kunnen worden verminderd.
“We definiëren’digitale tijdstempel’als een digitaal certificaat dat bedoeld is om het bestaan van een generiek digitaal document op een bepaald moment te verzekeren,”de auteurs schreef. “Er zijn twee families van tijdstempeltechnieken: degene die werken met een vertrouwde derde partij en degene die gebaseerd zijn op het concept van gedistribueerd vertrouwen. Technieken op basis van een vertrouwde partij zijn afhankelijk van de onpartijdigheid van de entiteit die verantwoordelijk is voor het uitgeven van de tijdstempels. Technieken die gebaseerd zijn op het gedistribueerde vertrouwen bestaan uit het gedateerd en ondertekend maken van documenten door een grote groep mensen om de verificateurs ervan te overtuigen dat we ze niet allemaal hadden kunnen beschadigen.”
“Hoe een digitaal document van een tijdstempel te voorzien” is de derde referentie van de paper, waarin S. Haber en WS Stornetta stelt een techniek voor om het onhaalbaar te maken dat een document van tevoren of achteraf wordt gedateerd. Bitcoin maakt gebruik van het idee om gehashte gegevens te koppelen om het niet praktisch te maken om met de records te knoeien zonder veelbetekenende tekens achter te laten.
De twee auteurs worden nogmaals geciteerd in de vierde referentie,”De efficiëntie en betrouwbaarheid van digitale tijdstempels verbeteren“, waarin ze een manier onderzoeken om”een exponentiële toename van de publiciteit voor elke tijdstempelgebeurtenis, terwijl de benodigde opslagruimte en de benodigde berekening worden verminderd.” Merkle Trees staan ook centraal in hoe Bitcoin transactiegegevens in blokken opslaat en snelle betaling en blokverificatie mogelijk maakt door knooppunten te valideren.
Van de laatste referentie naar Haber en Stornetta, maakte Satoshi Nakamoto gebruik van”Beveiligde namen voor bit-strings” om hash-functies te combineren met Merkle Trees, wat een eenvoudigere integriteitsverificatie mogelijk maakt.
Adam Back’s”Hashcash-een denial of service tegenmaatregel“wordt geciteerd door Satoshi en werd gebruikt om Bitcoin’s proof-of-work (PoW)-systeem te implementeren-de kern van het Bitcoin-consensusmodel en verantwoordelijk voor het toestaan dat BTC op een gedecentraliseerde en vrijemarktmanier wordt gedolven. PoW zorgt ook voor het gebrek aan menselijke coördinatie voor het vastleggen van transacties en het gebrek aan vertrouwen voor het bereiken van consensus. Simpel gezegd, zonder PoW zou er geen Bitcoin zijn.
“Protocollen voor het publiek sleutelcryptosystemen” door RC Merkle onderzoekt schema’s voor de distributie van openbare sleutels en protocollen voor digitale handtekeningen, wat volgens haar”een ideale methode is om geauthenticeerde berichten uit te zenden vanuit een centrale bron die door veel afzonderlijke ontvangers moet worden bevestigd.”
Digitale handtekeningen maken Bitcoin mogelijk gebruikers om het eigendom van een transactie-output te bewijzen en deze op een pseudonieme manier uit te geven, terwijl peers de geldigheid van dergelijke claims snel kunnen verifiëren. Bitcoin gebruikt momenteel ECDSA en stelt gebruikers in staat om hun identiteit (privésleutels) niet te onthullen bij interactie met het protocol. De volgende grote upgrade naar Bitcoin zal Schnorr-handtekeningen toevoegen, waardoor de mogelijkheden van Bitcoin in dat opzicht verder worden verbeterd.
Last but not least, “Een inleiding tot kansrekening en zijn toepassingen” door William Feller werd geciteerd door Satoshi. De pseudonieme maker van Bitcoin gebruikte het wiskundeboek om de kans te berekenen dat een aanvaller met succes kan concurreren met de eerlijke keten-een centraal probleem in het probleem van dubbele uitgaven.
